ISO 11721 تعیین مقاومت میکروبی محصولات نساجی حاوی سلولز - آزمایش دفن در خاک

استاندارد «ISO 11721 Textiles - تعیین مقاومت منسوجات حاوی سلولز در برابر میکروارگانیسم‌ها - آزمون دفن در خاک» که توسط سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) منتشر شده است، شامل زیربخش‌های زیر است که تحت همین عنوان منتشر شده‌اند:

• استاندارد «ISO 11721-1 بخش 1: ارزیابی پوشش‌های مقاوم در برابر پوسیدگی» روشی را برای تعیین مقاومت منسوجات پیش‌عمل‌آوری‌شده با مواد شیمیایی در برابر اثرات میکروارگانیسم‌های موجود در خاک، در مقایسه با منسوجات بدون عمل‌آوری، شرح می‌دهد. این روش برای منسوجات ساده ساخته‌شده از نخ‌های حاوی سلولز (چادر، برزنت، پارچه‌های بافته‌شده و نوارها) که عموماً در حین استفاده با خاک در تماس خواهند بود، قابل اجرا است.

با توجه به مقاومت طبیعی اکثر الیاف مصنوعی در برابر حمله میکروبی، پارچه‌های حاوی درصد بالایی از الیاف مصنوعی را فقط می‌توان از نظر تغییرات در ساختار و ظاهر با استفاده از این روش‌ها ارزیابی کرد. اگرچه این روش تکرارپذیری خوب نتایج را تضمین می‌کند، اما هدف آن نشان دادن عملکرد مقایسه‌ای به جای ارائه مقادیر مطلق است.

پارچه‌ها و بافت‌های برزنتی سنگین ممکن است دارای ساختاری باشند که نمونه‌های عمل‌آوری نشده را تا ۱۴ روز در برابر دفن شدن مقاوم می‌کند. علاوه بر این، در چنین مواردی، میزان تخریب نمونه عمل‌آوری نشده، طول دوره دفن را تعیین می‌کند.

در حوزه پیچیده علم نساجی، جایی که الیاف طبیعی با واقعیت‌های سخت مواجهه با محیط زیست روبرو هستند، استاندارد ISO 11721-1 به عنوان یک استاندارد اساسی برای دوام ظاهر می‌شود. این استاندارد یک روش دقیق برای ارزیابی میزان محافظت پارچه‌ها از میکروب‌های ساکن خاک توسط عملیات شیمیایی ارائه می‌دهد. از آنجایی که صنایع با تقاضاهای کاربردهای فضای باز و زنجیره‌های تأمین جهانی دست و پنجه نرم می‌کنند، این استاندارد تضمین می‌کند که محصولات نساجی مانند چادر، برزنت و تورهای کشاورزی می‌توانند در برابر پوسیدگی مقاومت کنند.

الیاف سلولزی مانند پنبه، کتان و ویسکوز به دلیل نرمی، جذب و قیمت مناسب، بر بازار نساجی تسلط دارند. با این حال، ماهیت ارگانیک آنها، آنها را به اهداف اصلی برای تجزیه زیستی تبدیل می‌کند. در محیط‌های غنی از خاک (مرطوب، غنی از مواد مغذی و مملو از قارچ‌ها و باکتری‌ها)، این الیاف می‌توانند به سرعت تجزیه شوند و منجر به از دست دادن استحکام، تغییر رنگ و تخریب ساختاری شوند. پارچه‌های بدون تیمار که در خاک دفن شده‌اند، می‌توانند تا ۸۰ درصد از استحکام کششی خود را تنها در عرض دو هفته تحت شرایط میکروبی مطلوب از دست بدهند.

استاندارد ISO 11721-1 با ایجاد یک آزمایش مقایسه‌ای دفن در خاک، به این موضوع می‌پردازد و امکان مقایسه منسوجات عمل‌آوری‌شده با نمونه‌های کنترل عمل‌آوری‌نشده را فراهم می‌کند. برخلاف اندازه‌گیری‌های مطلق، این استاندارد با اذعان به غیرقابل‌پیش‌بینی بودن بیولوژیکی اکوسیستم‌های خاک، بر عملکرد نسبی تأکید می‌کند.

مراحل اساسی روش آزمون استاندارد ISO 11721-1 به شرح زیر است:

• آماده‌سازی نمونه: نمونه‌های آزمایشی به صورت نوارهای استاندارد از پارچه‌های عمل‌آوری‌شده و عمل‌آوری‌نشده (مثلاً ۲۵ میلی‌متر در ۳۰۰ میلی‌متر برای آزمایش کشش) بریده می‌شوند. برای یکسان‌سازی رطوبت، نمونه‌ها در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۶۵ درصد قرار داده می‌شوند. برای در نظر گرفتن تنوع، حداقل پنج تکرار برای هر مجموعه تهیه می‌شود.
• غوطه‌وری (اختیاری اما توصیه می‌شود): نمونه‌ها در آب یا محلول شوینده ملایم غوطه‌ور می‌شوند تا شستشوی محیطی شبیه‌سازی شود. این کار مواد شیمیایی آزاد را حذف می‌کند و به آزمایش اجازه می‌دهد تا دوام طبیعی سطح را به جای بقایای سطحی اندازه‌گیری کند.
• ارزیابی و آماده‌سازی خاک: زیست‌پذیری میکروبی خاک با استفاده از یک نوار پارچه‌ای کنترلی تأیید می‌شود؛ برای تأیید فعالیت، باید به طور قابل توجهی تخریب شود (مثلاً بیش از 50٪ از استحکام آن کاسته شود). از خاک لومی باغ حاوی 20 تا 30٪ ماده آلی و تنظیم شده برای ظرفیت نگهداری آب 50 تا 60٪ استفاده می‌شود. ظروفی مانند سینی‌های پلاستیکی از آلودگی متقاطع جلوگیری می‌کنند.
• دفن و انکوباسیون: نمونه‌ها به صورت افقی در عمق ۵ تا ۱۰ سانتی‌متر در خاک قرار داده می‌شوند و از همپوشانی جلوگیری می‌شود. آن‌ها به مدت ۲ تا ۴ هفته در دمای ۲۸ درجه سانتیگراد (به علاوه/منهای ۲ درجه) انکوبه می‌شوند و رطوبت برای رشد میکروبی بدون غرقاب شدن حفظ می‌شود.
• بازیابی و ارزیابی: نمونه‌ها به آرامی خراشیده می‌شوند، با آب شسته می‌شوند و در هوا خشک می‌شوند. میزان تخریب به شرح زیر ارزیابی می‌شود:
• استحکام کششی: با استفاده از یک دستگاه تست جهانی، بار شکست اندازه‌گیری شده و درصد احتباس محاسبه می‌شود (ماشین‌کاری شده و بدون ماشین‌کاری).
• کاهش وزن: قبل و بعد از تمرین وزن شد تا میزان کاهش جرم اندازه‌گیری شود.
• بازرسی بصری: ظاهر آن در مقیاسی از بدون تغییر تا پوسیدگی شدید درجه بندی می‌شود.
• گزارش نتایج: نتایج به صورت ماندگاری نسبی بیان می‌شوند (مثلاً «نمونه‌های تیمار شده ۸۰٪ ماندگاری دارند، نمونه‌های کنترل ۲۰٪ ماندگاری دارند»). اطلاعات دقیق در مورد نوع خاک، دوره نهفتگی و انحرافات احتمالی گنجانده شده است.
• استاندارد «ISO 11721-2 بخش 2: تعیین مقاومت بلندمدت یک پوشش ضد پوسیدگی» روشی آزمایشی را برای تعیین مقاومت بلندمدت یک پوشش ضد پوسیدگی در برابر حمله میکروارگانیسم‌های موجود در خاک شرح می‌دهد. این استاندارد امکان تمایز بین پوشش‌های ضد پوسیدگی بدون مقاومت بلندمدت، مقاومت بلندمدت معمولی و مقاومت بلندمدت افزایش‌یافته را به منظور ارزیابی مناسب بودن آنها برای استفاده در مناطق گرمسیری فراهم می‌کند.

از آنجا که آزمایش دفن خاک یک فرآیند بیولوژیکی است و خاک مورد آزمایش به طور دقیق تعریف نشده است، این استاندارد فقط مقایسه نمونه‌های تمام‌شده و تمام‌نشده را پوشش می‌دهد.

در دنیای مهندسی نساجی، جایی که دوام با انعطاف‌پذیری محیطی همراه است، این استاندارد نقش حیاتی ایفا می‌کند. این استاندارد به جنبه‌ای حیاتی اما اغلب نادیده گرفته شده از عملکرد پارچه می‌پردازد: مقاومت در برابر تخریب میکروبی. به طور خاص، استاندارد ISO 11721-2 بر آزمایش دفن در خاک تمرکز دارد تا اثربخشی بلندمدت پوشش‌های ضد پوسیدگی در منسوجات حاوی سلولز را ارزیابی کند. با گسترش تجارت جهانی و یافتن کاربردهای منسوجات در طیف وسیعی از تجهیزات فضای باز گرفته تا لباس‌های گرمسیری، این استاندارد تضمین می‌کند که محصولات می‌توانند در برابر هجوم بی‌رحمانه میکروارگانیسم‌های خاک‌زاد بدون به خطر انداختن یکپارچگی خود مقاومت کنند.

مراحل اساسی روش آزمون استاندارد ISO 11721-2 به شرح زیر است:

• آماده‌سازی نمونه: نمونه‌های نساجی حاوی سلولز، چه با و چه بدون عملیات ضد پوسیدگی، انتخاب می‌شوند. نمونه‌ها به اندازه‌های استاندارد (مثلاً نوارهایی برای آزمایش کشش) برش داده شده و بر اساس میزان رطوبت تعادل تنظیم می‌شوند.
• آماده‌سازی خاک: یک خاک طبیعی و از نظر میکروبی فعال تهیه می‌شود: معمولاً خاک باغچه که با مواد آلی غنی شده تا رشد قارچ‌ها و باکتری‌ها را افزایش دهد. خاک باید pH خنثی و رطوبت کافی (تقریباً ۵۰ تا ۶۰ درصد ظرفیت نگهداری آب) داشته باشد، اما غرقاب نباشد.
• جاسازی و انکوباسیون: نمونه‌ها به صورت افقی تا عمق تقریبی ۵ تا ۱۰ سانتی‌متر جاسازی می‌شوند و اطمینان حاصل می‌شود که هیچ حباب هوایی باقی نمی‌ماند. آن‌ها در دمای ۲۸ تا ۳۰ درجه سانتیگراد (دمایی که از فعالیت میکروبی پشتیبانی می‌کند) برای دوره‌های ۲ تا ۱۶ هفته، بسته به ارزیابی طولانی مدت مورد نظر، انکوبه می‌شوند.
• جمع‌آوری و ارزیابی: برای جلوگیری از آسیب مکانیکی، نمونه‌ها با دقت تراشیده، شسته، خشک شده و از نظر علائم پوسیدگی (مانند شکنندگی، لکه‌های کپک) بررسی می‌شوند. میزان تخریب با استفاده از معیارهای زیر اندازه‌گیری می‌شود:
• حفظ استحکام کششی: درصدی از بار شکست اولیه که حفظ می‌شود.
• کاهش وزن: کاهش جرم به دلیل تجزیه فیبر.
• ارزیابی بصری: مقیاسی کیفی برای تغییرات سطحی.
• طبقه‌بندی: بر اساس نتایج، عملکرد پوشش نهایی به شرح زیر طبقه‌بندی می‌شود:
• عدم مقاومت طولانی مدت: نمونه‌های تیمار شده مشابه نمونه‌های کنترل، دچار زوال می‌شوند.
• مقاومت بلندمدت معمولی: محافظت متوسط، مناسب برای استفاده در آب و هوای معتدل.
• مقاومت طولانی مدت بهبود یافته: دوام عالی، ایده‌آل برای کاربردهای گرمسیری یا در معرض نور زیاد.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری مجرب و متخصص، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات تست مطابق با استانداردهای ISO 11721-1 و ISO 11721-2 ارائه می‌دهیم.